网架结构的选型

 网架结构的选型

影响网架选型的因素主要有网架制作、安装方法、用钢指标、跨度大小、刚度要求、平面形状、支承条件等。

1、如节点采用焊接，由平面桁架系组成的网架，其制作比由四角锥体组成的网架较为方便；两向正交网架又比两向斜交网架及三向网架方便；四角锥网架比三角锥网架方便。

2、当网架的安装方法不是采用整体提升或吊装，而是采用分条或分块安装，或采用高空滑移法时，则选用两向正交正放网架、正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架等三种正交正放类网架比选用斜放类网架有利。因为后者在分条或分块吊装时，往往因刚度不足或儿何可变性而要增设临时支撑，这是不合算的。

3、网架本身的用钢指标是衡量网架选型的一项重要标志。如周边支承且平面接近方形的网架，通过满应力优化设计比较，斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架的用钢量较省。因为这两种网架的上弦网格小、杆件短、压杆稳定验算时截面折减少，材料有效利用率高；下弦网格大，受拉杆件长，节点和杆件数量少，故用钢量省。如边长比大于1.5的网架，因内力分布的关系，则正交正放类网架在相同条件下就比斜放类网架的用钢量省些。一些抽空角锥体网架的用钢量一般比不抽空锥体网架的要省；但抽空角锥体网架的杆件内力比不抽空时的变化幅度要大，对节点设计和杆件选择不利。

4、通过计算表明，跨度大小（对网架结构来说，60m以上可称大跨度，30m以下可称小跨度，30~60m为中等跨度）对网架选型的影响不大。但大跨度网架一般都是重要的建筑，目前在我国用得较多的是两向正交正放网架、两向正交斜放网架和三向网架等一类平面桁架系组成的网架结构。因为这几种大跨度网架的设计与施工经验比较丰富，技术比较熟练，三向网架、三角锥网架、六角锥网架一般构造较为复杂，用钢量大，故在中小跨度中宜少采用。

5、网架的刚度比平面屋架好得多，但各种网架之间，不论是水平刚度还是垂直刚度，其差别是不小的。如斜放四角锥网架，它本身是几何可变的，在增设边缘构件或有强大的圈梁时才能保证其几何不变性。一般地说，节点数和杆件数较多的网架，如三角锥网架、六角锥网架、三向网架、正放四角锥网架，其刚度较大，反之，如斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、抽空三角锥Ⅰ、Ⅱ型网架、蜂窝形三角锥网架，其节点数和杆件数较少，则刚度也较小。

6、平面形状为圆形、正六边形和接近圆形的多边形网架，从平面布置及建筑造型看，比较适宜采用三向网架、六角锥网架、三角锥网架、抽空三角锥Ⅰ、Ⅱ型网架和蜂窝形三角锥网架。特别是当平面形状为正六边形时，这几种网架的网格规整。杆件类型少，施工方便；如采用其他类型网架，则边界附近网格不规整，比较零乱，杆件类型增多，施工制作不便。

7、多点支承的网架，选用正交正放类网架较为合适。因为多点支承时这种正交正放类网架的受力性能比斜放类网架合理，挠度也小，经过四点支承网架计算表明，在条件相同的情况下，两向正交正放网架与两向正交斜放网架的最大内力比约为5/7，挠度比约为6/7，而且斜放类网架在自由边界还要增设封边的边缘杆件，增加了杆件数量和材料用量。三边支承一边开口的网架，也宜选用正交正放类网架。周边支承和多点支承相结合的网架，则可采用正交正放类网架，也可选用斜放类网架，但一般不宜采用三向网架和三角锥体、六角锥体组成的网架。

8、对跨度不大于40m多层建筑的楼层及跨度不大于60m的屋盖，可以采用以钢筋混凝土板代替钢上弦的组合网架；组合网架宜选用正放四角锥组合网架、正放抽空四角锥组合网架、两向正交正放组合网架、斜放四角锥组合网架及蜂窝形三角锥组合网架。

总的来说，网架选型是一个比较复杂的问题，必须根据实用与经济的原则，进行多方案综合分析比较确定。上面所谈到影响选型的诸因素中，最主要的应考虑施工制作和用钢指标这两个因素。

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